六氟化硫市场发展概况及需求分析的立项报告

第一节 六氟化硫的概述

六氟化硫是一种无色、无臭、无毒、不燃的惰性气体，它的分子量为146.07，在20℃和0.1 MPa时密度为6.1kg/m3，约为空气密度的5倍。六氟化硫在常温常压下为气态，其临界温度为45.6℃，三相点温度为-50.8℃，常压下升华点温度为-63.8℃。六氟化硫分子结构呈八面体排布，键合距离小、键合能高，因此其稳定性很高，在温度不超过180℃时，它与电气结构材料的相容性和氮气相似。（立项报告）

第二节 六氟化硫市场发展概况

我国六氟化硫(SF6)的研制开始于20世纪60年代。经过50多年的发展，SF6生产厂家由原来的4家发展到现在的10多家。

SF6具有优异的电绝缘性能和灭弧能力。近年来国内电力系统中大量使用的GIS 变电站、SF6断路器、SF6电流互感器等各种高压电力设备中均充装SF6气体，这些设备在实际应用中表现出了优异的性能。

SF6具有优异的电绝缘性能和灭弧能力。近年来国内电力系统中大量使用的GIS变电站、SF6断路器、SF6电流互感器等各种高压电力设备中均充装SF6气体，这些设备在实际应用中表现出了优异的性能。

2003年全球SF6市场供应出现紧张。2004-2006年，国内市场严重短缺。2004年国内市场缺口为600t，2005年缺口高达1000t。市场出现短缺的主要原因：一是我国电力行业进入一个高速发展阶段，与之相配套的高压电气设备总量迅速增加，同时电气设备出口数量也有大幅度增长；二是由于氟资源短缺等原因，欧美国家的产量有所减少。2007年以来国内SF6市场销售的增长速度有所放缓，随着一批新建SF6厂家陆续投入生产，产品由供不应求转变为供大于求。同行业市场竞争加剧，销售价格下降，各生产企业经济效益有下降的趋势，经营形势不容乐观。

同时，国外厂商也加入了中国市场的争夺：索尔维(Solvay)在韩国新建了1000t/a的生产厂，向韩国及中国市场销售SF6；美国霍尼韦尔、日本的旭肖子和KDK等生产厂家也在努力争取中国市场，SF6市场的竞争日趋惨烈。

第三节 六氟化硫的制备方法

1、直接合成法 经净化后的氟（含HF≤0．5%）和硫反应生成六氟化硫及少量的S2F10、SF4、SF2和S2F2。经水洗、碱洗除去绝大部分杂质气体，再经热解炉分解S2F10成SF6和SF4（300～350℃），然后经碱洗进一步除去杂质，净化后的SF6气体经硅胶及分子筛干燥器干燥后，制得六氟化硫产品。

将硫、二氯化硫、一氯化硫、二硫化碳或硫化氢等加入到无水氟化氢中，以镍为阳极进行电解即可制得六氟化硫。或氟和硫直接反应制备六氟化硫。还可以金属氧化物为催化剂于300℃下用空气氧化四氟化硫，或者在500～2000℃使氟化硫热解。

2、以长约300mm直径25mm的镍管为反应器，将盛有硫粉的镍舟置于其中，反应管与一石英阱连接，石英阱以液态氧冷却。装置的末端与一装有新脱水的KF的铁制干燥管相连，以隔离空气中的湿气。硫在氟气流中燃烧，生成的产物凝聚在冷阱中。随后进行纯化，使产物气化并通过10%的KOH热溶液（不用NaOH）洗涤除去其中的杂质（HF，SF2，SF4，SOF2，S2F10）。然后用P4O10干燥产物气体，并在室温下通过活性炭除去S2F10。

3、使SO2在过量的F2中燃烧可生成SF6。反应温度约650℃，产物在冷阱中凝聚，其中除SF6外主要杂质是SO2F2。纯化时将其通过装有水和热的10%KOH溶液的洗涤瓶，最后用P4O10干燥。

4.元素氟和硫直接反应法。

直接电解法　将硫、二氯化硫、一氯化硫、二硫化碳或硫化氢等加入到无水氟化氢中，以镍为阳极进行电解即可制得六氟化硫。用硫化氢与无水氢氟酸电解时，以镍作极，铁作阴极，温度为－10～20℃，电压为7～20V。电解产物应除去杂质;催化氧化法　金属氧化物为催化剂，于300℃下，用空气氧化四氟化硫，该法缺点是收率过低。

热解法，在500～2000℃使SF4热解，但该法的转换率及收率皆低，采用微波放电分解SF4亦可。氟化钴法　将硫磺或其他硫化物在三氟化钴和二氯化钴存在下与过量氟作用以制备六氟化硫。二氧化硫与氟燃烧法。联产法　氯氟代甲烷和六氟化硫联产，氟化碳（COF2）与六氟化硫联产。

第四节 六氟化硫的需求分析

我国经济的高速发展使得电力需求急速增加，电网建设则严重滞后。这些是“十五"以来电网建设超常规发展的主要原因。“十五"期间发电装机增长迅速，全国累计投产装机容量1.89×108kW，年均增长9.8%。2005年更是创下世界记录，达6.602×107kW。同时，电网建设投资比重有较大增加，特高压输变电线路建设列入战略发展计划。“十一五"期间，国家继续加大电网及电源的基础建设。华北电网重点加强京津冀地区500kV大环网建设，提高接受外部电源送电的能力；东北电网要形成纵横南北的500kV主网架；华东电网将形成上海-浙江-江苏双回500kV主环网；华中电网要成为中部电网西电东送的枢纽以及全国联网的中心；西北电网重点加快750kV电网工程建设；南方电网要加大西电东送输电通道建设力度和受端电网建设，提高西电东送输送能力和受电能力。另外，全国（特别是西部地区）城乡电网的建设与改造将受到特别重视，必将成为开拓用电市场，以及带动当地经济发展的重要措施。

根据2006-2020年电力发展远期目标：“十一五"期间电源新增装机容量超4×108kW，总规模将超9×108kW，全国电网建设总投资将超过12000亿元。2011-2020年年均新增装机容量为(5.5-6)×107kW，2020年装机容量将达到(1.4-1.5)×109kW。全面实现全国联网和建设跨国联网。就目前我国经济发展态势而言，预计2020年全国电网220kV及以上输电线路回路长度将比2009年的3.997×105km增长近1倍；220kV及以上公用变电设备容量将比2009年的1.651×109kW增长近2倍，此外还有几乎相同规模的110kV及以下的输配电网建设。

电力行业的大发展给高压开关行业带来了10年以上的黄金发展时期，同时也为SF6行业带来了巨大的市场。

第五节 六氟化硫的发展前景

随着电力行业的持续发展，未来10年国内SF6有稳定的市场需求，同时电器设备技术的进步必将对SF6的质量提出更高的要求。应该看到，就国内市场而言，目前SF6已经出现产能过剩。在缺乏市场调研和企业战略规划的情况下，过多的资源投入到产出相对有限的同一领域，其资源的利用效率必然下降，不利于该行业、发展。竞争的加剧使得国内2009年SF6的市场均价较之2005年的市场均价下降约2.5万元/t。

1997年12月在日本京都制定的《京都议定书》已指定需要减排的6种温室气体包含SF6。中国政府均把生态建设、环境保护和可持续发展问题放在十分重要的地位上，基于此，从未来社会发展看，SF6气体回收和预防控制高压开关气体泄漏技术方面有巨大市场潜力。

2009年下半年开始，国际市场逐渐进入后金融危机时代，随着原油价格的上涨，SF6主要原材料元水氟化氢和硫磺等价格有较大的上涨，各地电价也有不同程度的提高。因此即使SF6的市场价格不再下降，其利润空间也有很大的压缩。单纯的价格战只会妨碍行业的良性发展。相关企业应充分认识SF6产业的发展态势，提高产品质量、完善服务体系，同时积极开拓国际市场，充分发挥自身优势制定市场战略，加强相互之间的沟通和协作，在良性竞争的基础上促进行业的健康发展。

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